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中国碳中和综合报告2020(农业、林业和其他土地利用)
来源:汽车经理人 | 作者:沐睿环境-莉哥 | 发布时间: 2021-11-25 | 459 次浏览 | 分享到:

现状与趋势 

作为人口大国,中国一直在努力养活世界 20% 左右的人口,并将保障粮食安全作为国民经济和社会发展的首要目标。中国全国耕地面积达 1.35 亿公顷, 约占国土总面积的 14%,约占世界耕地面积的 7%。 中国自 1980 年以来在农业领域取得的成就,在人类历史进程中是独一无二且史无前例的,大多数主要粮食作物和农畜产品的自给率稳定在 90% 以上(Lal, 2018 年;Wilkes 和 Zhang,2016)。但是这些成就也带来了巨大的环境影响(Lal,2018 年)。尽管农业、林业和其他土地利用(AFOLU)部门实现了温室气体净碳汇(图 4-20),但 1994 年至 2014 年,中国农业源温室气体排放量增长了约 37%(《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》,2018 年; 《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》, 2004 年)。



保障粮食安全始终是中国国家社会经济和农业战略的首要目标。1978 年至 2018 年,中国人口从 9.6 亿增长至 13.9 亿(国家统计局,2019 年)。农业发展对于保障中国长期粮食安全变得尤为重要。自 1978 年改革开放以来,农业部门持续快速发展。2015 年, 中国全国粮食年产量实现“十二连增”,达 6.2 亿吨。 据联合国人口司预测,中国人口将于 2024 年稳定在 14.5 亿左右(图 4-21)。2016 年,中国人均粮食消费总量为 360 公斤(Xin,2018 年)。随着中国人均粮食需求量持续增长(2030 年左右达到峰值),粮食需求总量峰值也将出现在 2030 年左右。到 2030 年, 中国粮食需求总量预计将达到 7.2 亿吨。



与此同时,中国老百姓的膳食结构也在持续改变。 随着城镇化、家庭收入增长和生活质量的提高,高价食物,例如乳制品、牛肉、山羊和绵羊肉、水果和蔬菜,在中国膳食结构的比例将继续增加,而淀粉类主食的摄入继续减少(Hamshere 等,2014 年)。自 20 世纪 90 年代初以来,中国的反刍动物肉制品消费呈指数增长;自 21 世纪初以来,乳制品消费呈指数增长。 目前,中国猪肉消费量约占全球 50%,鸡肉消费量占 全球 23%,但反刍动物肉制品和乳制品消费量仅占全球 14% 和 7%(Yu 等,2016 年;Xin,2018 年;Du 等,2018 年)。如果不采取措施改变膳食结构,到 2050 年,中国的人均粮食(不包括饲料粮)、猪肉、 反刍动物肉制品、禽肉、乳制品和鸡蛋的需求量将分别达到 100 公斤、36 公斤、17.8 公斤、33 公斤、22 公斤和 13 公斤(图 4-22)。这将导致中国农业排放量增加,进而加剧中国的脱碳挑战。



技术在中国农业发展变革中发挥了重要作用。 2010 年至 2015 年,农业科技进步贡献率增至 56% (Xu 等,2017 年)。目前 63% 的生产过程尚未应用任何耕种收割综合机械化耕作方法。 

自 2010 年以来,中国出台了一系列支持农业可持续发展的国家战略。这些战略将减轻农业快速发展对环境的影响。2015 年,中国发布了《全国农业可持续发展规划(2015-2030 年)》,其中包含与化肥农药施用量零增长相关的两项行动方案,一项耕地质量保护行动方案。这些方案用来指导未来十年的农业可持续发展,包括资源(如土地、水、能源等)高效利用,农业废弃物(如粪便、农作物秸秆等)回收利用, 碳捕集和减轻环境影响。这些战略将为减少 AFOLU 部门的碳排放创造机会。 

中国拥有悠久且成功的植树造林史。一直以来, 中国都在努力恢复天然林,并在全国大部分地区开展植树造林工程。为此,中国制定了一系列政策(包括年森林采伐限额、禁伐令等),并成功实施了多项关键工程,包括自 1978 年起实施的三北防护林工程, 自 1999 年起实施的退耕还林还草工程,以及自 2000 年起实施的天然林资源保护工程。从 1973-1976 年开展首次全国森林资源评估(通常称为全国森林资源清查(NFI)到第 9 次全国森林资源清查(2014-2018),全国森林面积逐年递增,从 1.21 亿公顷增至 2.14 亿公顷(Zeng 等,2015 年;Xu 等,2019 年)。同时,森林蓄积量从 87 亿立方米增至 163 亿立方米。

长期战略要素

专栏4-21 AFOLU:碳中和长期战略的关键要素 

► 大幅降低农业源非 CO2 温室气体排放量,从而在 AFOLU 部门实现净碳汇以抵消排放量; 

► 在农业部门应用技术减排方案(例如动物饲料补充剂、硝化抑制剂或厌氧消化池)和结构性减排方案(例如改进粪便管理,选用适当饲料, 农牧业生产组合以及国际贸易转变); 

► 向更健康、更可持续且对环境影响较小的膳食结构转变; 

► 通过持续造林和再造林,保持并增加中国森林碳汇。到 2050 年,将中国全国森林面积较 2015 年水平增加 3500 万公顷。

需要大幅减少农业源非CO2温室气体排放量,从 而在AFOLU部门实现净碳汇以抵消排放量。 长期预测表明,在当前条件下(即基准情景),农业排放量在 2050 年前将持续增长。例如,最新发布的一份报告称,农业源 CO2 排放量将在 2050 年达到 11 亿吨,而 2014 年的排放量为 8.3 亿吨(He 等,2020c)。为 了将温升控制在 1.5℃以内,中国必须遏制这一持续增长的趋势。在符合 1.5℃(2℃)目标的路径下,农业排放量需要在 2030 年前达峰,2030 年排放量达 6.28 亿吨 CO2 当量(2℃情景下为 9.29 亿吨 CO2 当量), 到 2050 年降至 5.9 亿吨 CO2 当量(2℃情景下为 8.72 亿吨 CO2 当量)(He 等,2020c)。整个 AFOLU 部门应始终发挥其作为净碳汇的重要角色,以增强陆地生物圈和土壤中的碳储存潜力。在 1.5℃目标路径下,到 2050 年,AFOLU 部门的净碳汇将达 10.20 亿 吨 CO2 当量(2℃情景下为 10.3 亿吨 CO2 当量)(图 4-23)。



在农业部门采用技术减排方案(例如动物饲料补充剂、硝化抑制剂或厌氧消化池)和结构性减排方案 (例如改进粪便管理,选用适当饲料,农牧业生产组合以及国际贸易转变)。全球以及多模型评估表明, 实施减排技术和结构性改革可以显著降低中国农业部门的排放量(图 4-24)。到 2050 年,中国农业部门的经济减缓潜力预计为每年 3.30 至 7.5 亿吨 CO2 当 量。大部分减排量(占总减排量的 30%-94%)是通过技术减排方案(例如动物饲料补充剂、硝化抑制剂或厌氧消化池)实现的(Frank 等,2016 年;Lin 等, 2019 年)。结构性减排方案也可实现大规模减排(占总减排量的 17%-49%),主要是通过管理体系、农牧业生产组合以及国际贸易来实现。畜禽管理是农业部门中具有经济可行性的最大减排潜力来源,包括通过提高畜牧业生产力、选用适当饲料和粪便堆肥改进粪便管理和减少肠道发酵(Lin 等,2019 年)。然而, 与其他部门相比,中国为减少农业源非 CO2 温室气体排放量而制订的技术措施或直接战略仍然有限(Lin 等,2019 年)。



向更健康、更可持续且对环境影响较小的膳食结构转变。根据国际评估,中国拥有通过改变膳食结构促进减排的巨大潜能。到 2050 年,可实现每年 1000 万至 6000 万吨 CO2 当量的减排量,因此向可持续膳食转变对于实现深度脱碳具有重大价值(Frank 等, 2016 年)。 

通过持续造林和再造林,保持并增加中国森林碳汇。中国 LULUCF 部门的碳汇作用一直在不断增长, 在很大程度上归功于成功造林、严格的天然林保护措施、生态系统改进以及严格的生态建设措施。考虑到林地在中国 LULUCF 部门发挥的关键作用,保障和进一步增加森林碳汇是护航中国低碳转型的关键。例如,在 MESSAGEix-GLOBIOM1.5℃(2℃)情景下, 到 2050 年,中国全国森林面积将较 2015 年水平增加 3400 万公顷(2700 万公顷)。造林和再造林不仅能产生更多的碳汇,还可以提供与许多其他生态系统服务相关的协同效益,例如生物多样性以及减少空气和水污染。但是,在规划这些大规模活动时,应正确评估各部门之间的关联关系以及可能被林地替代的陆地活动。从本质上来讲,土地是一种有限的资源。扩大森林面积可能会替代农业生产活动用地,从而增加其他部门的温室气体排放量。 

中国生物质能源的生产潜力是一个重要的不确定因素,其大小有待进一步评估。生物质能源的生产和利用,有助于降低能源部门的 CO2 排放量,同时保障和增加土地利用碳汇。截至目前,关于生物质能源潜力的预测仍然存在显著差异,预测结果主要取决于土地利用率和生物质给料组成的假设(例如 Bauer 等, 2018 年;Jiang 等,2019 年;Qin 等,2018 年 )。 必须进一步评估国内所有可能给料(林业废弃物、木屑颗粒、木质纤维素能源作物、多年生植物、工业副产品、农业废弃物等)的潜力,制定有效政策利用这些给料,同时避免潜在负面影响。这一评估工作可促进科学与政策之间的讨论。

近期挑战、机遇与行动

专栏4-22 AFOLU:支持长期转型的近期行动 

► 推广循环农业,废弃物循环利用和提高资源利用效率,继续推进农业可持续发展; 

► 鼓励农业部门采用新技术和创新,例如气候智能型农业和人工智能; 

► 继续实施和强制执行可持续森林经营,保持并增加森林碳汇; 

► 实施能够产生协同效益的行动,积极考虑农业、 水、污染、生物多样性、膳食和温室气体排放之间的联系。

中国将通过推广循环农业,废弃物循环利用和提高资源利用效率,继续推进农业可持续发展。《全国农业可持续发展规划(2015-2030 年)》明确表明,环境问题是中国未来几年农业发展必然面临的问题。《规划》制定了政策和行动框架,并设定了促进生态和循环农业发展、废弃物减少和回收利用、提高资源利用效率和减轻污染的目标。 

有必要鼓励在农业部门应用新技术和创新,例如气候智能型农业和人工智能。技术和创新将在农业发展中发挥越来越重要的作用。但是,中国农业在优化整合最新科学和技术方面仍有进步空间。创新水平仍然相对较低。随着更先进技术的突破和普及,技术创新可以大幅提高中国农业的资源利用效率并减轻其环境影响。尤其需要注意的是,创新和新技术必须改善农作物 - 土壤 - 水 - 养分之间的平衡,同时农业部门还需要通过政策创新,鼓励在全国范围内推广农业新技术的应用。 

短期战略的一项关键要素是继续实施和强制执行森林可持续经营,保持并增加森林碳汇。LULUCF 部门目前是中国的净碳汇,但碳中和目标的实现,需要更大规模的汇清除量,以抵消剩余的化石燃料排放和非生物成因排放。这些排放往往难以通过其他方式实现减排,或者减排成本过于高昂。但是,不同情景针对 LULUCF 碳汇发展趋势的预测存在高度不确定性。在本报告探索的 1.5℃(2.0℃)情景中,到 2050 年, LULUCF 碳汇的预测发展范围较大,包括稳定在现有水平或者较 2015 年水平增加 5.6 亿吨 CO2 当量(5.2 亿 吨 CO2 当量)(图 4-25)。不确定的主要原因是不同模型框架包含的减排方案数量和类型存在差异。一般来说,模型中包含的减排方案集越大,所报告的为限制全球变暖需要的 LULUCF 碳汇就越高。造林和再造林工程可能在数十年后才能实现更多汇清除量,因此, 制定转向更高碳汇的长期转型计划并立刻采取行动至关重要。



能够保障和增加 LULUCF 碳汇的最具潜力的减排措施包括:减少对环境影响的森林采伐、近自然森林经营、改进人工林、调整采伐强度、优化间伐。森林在保持 LULUCF 碳汇方面发挥着关键作用,森林经营对于 LULUCF 碳汇的未来发展至关重要。这意味着持续应用可持续、生态型、根据树种情况且因地制宜的经营方式仍然是保障森林碳汇的关键(Zhou 等,2013 年)。改进森林经营蕴含巨大减排潜力,且具有良好的成本效益,因此可以在不改变林权的前提下推广实施(Griscom 等,2017 年)。森林可持续经营以培育木材和 / 或提供多种生态系统服务的方式,在增加汇清除量的同时,提高气候变化适应能力(IPCC,2020 年)。 

综上所述,政策制定者需要进一步实施、执行并激励各方从业者应用可持续的、生态友好型的森林经营实践。具体方法多种多样,包括制定法律要求应用因地制宜的森林经营实践,在发现非法活动时加强执法力度,开展从业者教育,实施森林认证体系以及收紧对生物质消费者的管制。如果能够结合当地的具体情况针对性地开展工作,可以产生改善空气质量和保护生物多样性的协同效益。 

寻找创新方法应对挑战是 AFOLU 部门减排政策的重点,例如如何激励数百万农民积极参与并引导其行为改变。中国有 2 亿至 3 亿个农民家庭,每个家庭耕地面积只有几公顷,农业系统严重依赖于高度甚至是过度投入(Cui 等,2018 年)。2010 年,约 70% 的中国农场面积不到 2 公顷。相比全球其他地区,平均而言,仅约 7% 的农场的耕地面积不到 2 公顷(Wu 等,2018 年)。在选择减排方案时,还需要考虑对产量和物资投入的影响,以及稳健的制度安排(Lin 等, 2019 年)。 

提高水分和养分效率的政策和技术,以及管制水体污染物的政策和技术也能够产生显著的减排协同效应。 总而言之,充分考虑农业、水、污染、生物多样性、膳食和温室气体排放之间的联系(例如:如何保 障90%以上的主要粮食自给率),并在此基础上开展能够产生协同效应的行动,是 AFOLU 部门减排政策的重中之重。

专栏4-23 粮食安全、水、生物多样性和气候减缓

减少 AFOLU 部门的碳减排所产生的效益,远远超出气候减缓行动的效益。许多与土地相关的减缓方案,如养分管理和废弃物管理,能够产生气候适应的协同效应,进而增强农业韧性,保障粮食安全 (Fujimori 等,2019 年)。改变膳食结构,向健康和 可持续的方向转变,也有助于加强粮食安全。但是, AFOLU 部门在设计减排政策时应保持谨慎,避免对产量造成严重的负面影响。造林和遏制乱砍滥伐可以减少荒漠化和土地退化,增强生态系统服务,但同时会加剧土地竞争,可能导致粮食危机以及粮食价格上涨(Kreidenweis 等,2016 年)。




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